CN209266747U - 一种安全电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全电源插座，包括插座绝缘盒子、插孔及金属簧片孔座、三个轻触式按键开关、电源适配器和插座开关控制电路等。本插座在不使用时插孔内金属簧片孔座保持无交流电压状态，而当电器插头插入插孔时，插座开关控制电路通过安排在插孔和插座面板上的按键开关来确认插头是否插到位，再延时启动其中的继电器闭合接通交流电到插孔中金属簧片孔座上，这样就能避免插拔插头过程金属之间接触摩擦产生电压波动在电器电路中可能形成的高压脉冲损坏电器现象，可有效防止手触碰插孔金属簧片或小孩玩耍时金属插入插孔以及拔插过程手指不小心触摸到插头上的金属电极而触电，尤其适合作为儿童活动场所的电器插座。

Description

一种安全电源插座

技术领域

本实用新型涉及一种为家用电器提供交流电力接插用的电源插座。

背景技术

现有的交流市电电源插座在合上开关后插孔中的金属簧片孔座即处于带电状态，而没有开关的插座则常态保持带电，这种供电方式的缺点是存在一些不安全的因素，比如当插入和拔出一个电器插头时因插座与插头之间的金属面不平整在接触摩擦过程会产生通电断电的不良接触，造成电器中的开关电源等电路生成高压脉冲击穿元器件而损坏，另外在拔插插头时手指不小心接触插头金属部分也会造成触电危险，特别对于有儿童的家庭等用电场所，可能担心儿童会将手指或金属物插入插座孔造成触电，因此，没有开关控制的插座会存在安全隐患，而对于带有开关的插座虽然不使用时可以采取关闭开关，使用时再合上开关来保障安全，不过使用中会比较繁琐不便，而且手动开关操作容易被忽视和忘记，往往同样造成安全隐患。

发明内容

为了解决现有插座因常态保持电压状态在插拔插头时会接触不良而产生高压脉冲损坏电器以及手容易触及插头金属和对儿童存在触碰的危险，还有手动开合插座上的开关比较麻烦易被忽视和忘记的问题，本实用新型将提供一种只有在电器插头完全插入插座后插孔中的金属簧片孔座才会通入交流电压的安全电源插座。

本实用新型采用的技术方案是：一个电源插座，在其火线和零线插孔内的金属簧片孔座一侧各有一个轻触式按键开关，按键开关的按钮帽按压面靠向金属簧片孔座的插孔背侧面，插座面板上的火线与零线插孔之间还有一个轻触式按键开关，按键开关安装在插座面板下面，按钮帽伸出插座面板，按钮帽按压面按到接近插座面板平面上时开关正好合上，插座内部有一个电源适配器和插座开关控制电路，插座开关控制电路由继电器、开关三极管电路、延时触发电路组成，电路连接方式是，三个轻触式按键开关按串接方式电连接，一端接电源适配器电压输出端，另一端接开关三极管电路基极输入端，开关三极管电路基极输入端同时通过一个二极管接电容与电阻并接成的充放电电路，该充放电电路与三个按键开关组成延时触发电路，开关三极管电路的集电极输出连接继电器控制端再接入电源适配器电压输出端，火线与零线插孔中的金属簧片孔座经继电器受控开关端接入电力线中。电源插座无插头插入时继电器开关断开，插孔中金属簧片孔座处于断电状态，当有标准电器插头插入插孔中并插到底时，先是金属簧片孔座侧面的两个轻触式按键开关被插头的金属电极挤压而同时合上，而火线与零线插孔之间的轻触式按键开关最后被插头绝缘体底面按压也合上，此刻可以确认插头已经完全插到位，延时触发电路的三个按键开关接通电源适配器的电压端，电压在开关三极管电路基极先通过二极管给充放电电路中的电容充电，延时一个较短时间而充满电后，开关三极管电路基极电压达到最大值而导通集电极与发射极，集电极电流使继电器启动合上开关，交流电力线电压进入插座中金属簧片孔座，插头带电，因此，插头插入后插座插孔中并没有立刻通交流电，而是延时了一定时间才通电。当拔出插头时，插头绝缘体底面脱离火线与零线插孔之间的轻触式按键开关的按钮帽，按键开关立刻被释放而关闭，开关三极管电路基极失去电压而使继电器迅速断电关闭，插孔内金属簧片孔座掉电，同时充放电电路中的电容通过其中并接的电阻放电，以备下次充电延时使用。只有在三个按键开关被一起按压合上后才确认是插头插入并到位，误插入其它东西、手触碰或是插头未插到位都处于不通交流电状态。

本实用新型的有益效果是：该安全电源插座能够避免插拔插头过程中插座金属簧片孔座与插头金属电极表面间接触摩擦产生电压波动在电器电路中可能形成的高压脉冲损坏电器现象，可有效防止手触碰插孔内金属簧片孔座或小孩玩耍时金属插入插孔以及拔插过程手指不小心触摸到插头上的金属电极而触电，尤其适合作为儿童活动场所的电器插座。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实施例安全电源插座沿两个插孔中央位置横截面剖视结构示意图。

图2是本实施例的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一个方形电源插座绝缘盒子1，在其火线和零线两个插孔2下面的凹字形金属簧片孔座3内侧各有一个轻触式按键开关SB1、SB2，该按键开关SB1、SB2侧倒，底座安装于金属簧片孔座3侧壁上，按钮帽按压面靠向金属簧片孔座3的插孔背侧面，当电器插头插入时插头金属电极棒将挤压金属簧片孔座3的插孔部分使按钮帽被按下，按键开关SB1、SB2合上导通。插座绝缘盒子1面板上的火线与零线插孔2之间也有一个轻触式按键开关SB3，按键开关SB3安装在插座绝缘盒子1面板下面，该按钮帽伸出插座面板，当电器插头插入时该按钮帽按压面被插头绝缘体底面按到接近插座绝缘盒子1面板平面上时开关正好合上。绝缘盒子1内部右侧部位安装着电源适配器和插座开关控制电路的器件盒4，在其上面的插座绝缘盒子1面板上安装有一个LED电源接通指示灯用于提示插座插孔中金属簧片孔座3是否接通交流电源。

安全电源插座的电路结构与原理如图2所示。电源适配器U是一个普通的开关电源模块，从引入插座内部的220V交流电力线路L、N上输入电压转换为6V直流稳压，输出提供给插座开关控制电路工作。插座开关控制电路由继电器K、开关三极管电路、延时触发电路组成，其中，开关三极管电路包括开关三极管BG、电阻R3、R2构成的放大电路，延时触发电路包括串接的三个轻触式按键开关SB1、SB2、SB3和二极管D、电容C、电阻R1组成的充放电电路。三个串接的轻触式按键开关SB1、SB2、SB3一端接电源适配器U的+6V电压输出端，另一端通过电阻R2接开关三极管BG基极输入端，开关三极管BG基极输入端同时通过二极管D接电容C与电阻R1再接电源适配器U负极地线。二极管D为单向导电作用，阻止电容C的电压通向开关三极管BG的基极，在按键开关关闭失去电压后能够让电容C中的储电通过电阻R1放电。开关三极管BG的集电极输出连接继电器K控制端再接入电源适配器U的电压输出端，插座XS中的火线与零线金属簧片孔座经继电器K受控开关端接入220V交流电力线L、N中。LED电源接通指示灯串接一个限流电阻R4一起并接在继电器K下面的交流电力线上。当插头插入插孔到位时，按键开关SB1、SB2、SB3全部合上通电，电源适配器U的电压施加到开关三极管BG的基极，电流先流入初始阻值较小的充放电电路的电容C中，开关三极管BG基极电压较低不能导通，此时让插头插稳且手脱离插头不动后，约经过一秒时间电容C充满电荷且阻值增大，开关三极管BG基极电压升高电流增大而饱和导通，集电极电流达到预定值，继电器K启动合上开关，交流电力通入插座XS中的火线与零线金属簧片孔座上使插入的插头通电，LED电源接通指示灯亮。而当拔出插头时按键开关SB1迅速弹起关闭，开关三极管BG失去电压使继电器立刻断开，插座XS断电，电容C通过电阻R1放电失去电荷备下次插头插入使用，二极管D不会让开关三极管BG在按键开关关闭时还持续保留一小段时间电压而造成保持导通状态影响继电器迅速断开，从而避免了拔插过程接插不稳定造成的电器高压脉冲产生和手触摸插座带来的危险。

Claims (1)

1.一种安全电源插座，包括电源插座绝缘盒子、火线与零线插孔及金属簧片孔座，其特征是：在其火线和零线插孔内的金属簧片孔座一侧各有一个轻触式按键开关，按键开关的按钮帽按压面靠向金属簧片孔座的插孔背侧面，插座面板上的火线与零线插孔之间还有一个轻触式按键开关，按键开关安装在插座面板下面，按钮帽伸出插座面板，按钮帽按压面按到接近插座面板平面上时开关正好合上，插座内部有一个电源适配器和插座开关控制电路，插座开关控制电路由继电器、开关三极管电路、延时触发电路组成，电路连接方式是，三个轻触式按键开关按串接方式电连接，一端接电源适配器电压输出端，另一端接开关三极管电路基极输入端，开关三极管电路基极输入端同时通过一个二极管接电容与电阻并接成的充放电电路，该充放电电路与三个按键开关组成延时触发电路，开关三极管电路的集电极输出连接继电器控制端再接入电源适配器电压输出端，火线与零线插孔中的金属簧片孔座经继电器受控开关端接入电力线中。